Исследователи объясняют, как зеленые водоросли и бактерии вместе способствуют защите климата

Штаммы зеленой водоросли Chlamydomonas Reinhardtii дикого типа в жидкой культуре. Автор: Йенс Мейер, Йенский университет

Исследовательская группа из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) обнаружила бактерию, которая образует команду с зелеными водорослями. Оба микроорганизма поддерживают друг друга в своем росте. Кроме того, бактерия помогает микроводорослям нейтрализовать токсин другой вредной бактерии. Фундаментальное понимание взаимодействия водорослей и бактерий также играет важную роль в защите климата, поскольку оно может помочь понять и, таким образом, защитить это экологически важное партнерство.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Мария Миттаг, автор исследования и профессор общей ботаники Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии, объясняет: «Нам удалось показать, что бактерия Mycetocola Lacteus живет в партнерстве с зеленой микроводорослью Chlamydomonas Reinhardtii, от чего выигрывают обе стороны. Хотя бактерия получает из водорослей определенные незаменимые витамины группы В и серосодержащую аминокислоту, рост зеленой водоросли оптимизируется.

«Кроме того, бактерия Mycetocola Lacteus и родственные виды бактерий служат бактериями-помощниками; они совместно защищают водоросли от вредных атак со стороны других бактерий, инактивируя токсин этих враждебных бактерий посредством расщепления. Таким образом, бактериальные помощники обеспечивают выживание водорослей».

Как и бактерии, микроводоросли являются микроорганизмами. Их находили в пресной воде, а также в океанах и почве. «Наряду с наземными растениями, водоросли и цианобактерии производят большую часть кислорода и связывают около половины углекислого газа в атмосфере посредством фотосинтеза. Таким образом, они вносят важный вклад в жизнь на Земле», — говорит Миттаг.

Только здоровые водоросли способны хорошо поглощать и связывать углекислый газ

Эти знания также имеют большое значение на фоне глобального потепления. «Только здоровые водоросли способны хорошо поглощать и связывать углекислый газ. Поэтому важно знать, какие бактерии помогают водорослям оставаться фотосинтетически активными и в то же время нейтрализуют действие вредных бактерий. В нашем исследовании мы обнаружили, что бактерии и микроводоросли используемые также встречаются вместе в их естественной среде», — говорит Миттаг.

В естественной среде обитания микроорганизмы взаимодействуют друг с другом и таким образом формируют свое сосуществование. «В нашем исследовании мы анализируем сложное взаимодействие этих маленьких существ, чтобы понять, как они влияют друг на друга и какие факторы положительно или отрицательно влияют на их рост.

Это крайне важно для понимания механизмов, способствующих сохранению природных экосистем, и для разработки эффективных защитных мер», — объясняет Кристиан Хертвек, профессор химии натуральных продуктов Йенского университета и заведующий кафедрой биомолекулярной химии в Лейбницевском институте исследований натуральных продуктов и биологии инфекций.

Исследование проводилось в рамках совместного исследовательского проекта с участием исследователей из Кластера передового опыта «Баланс микровселенной» и Совместного исследовательского центра «ChemBioSys» при Йенском университете. «Объединив биологический подход с аналитической химией природных продуктов и с нашим профессиональным опытом в области органического синтеза, мы продемонстрировали механизм инактивации бактериального токсина», — объясняет Ханс-Дитер Арндт, профессор органической химии Йенского университета.

Источник: Friedrich Schiller University of Jena